Эпоха Великого переселения народов (II - V вв.) изменила состав населения и его расселение. В V в. тюркоязычные племена теле расселились от Северной Монголии до Восточной Европы. В 546 г. было разгромлено войско племени теле (50 тысяч кибиток). Они присоединились к тюркам, и те заметно усилились. Первое упоминание этнонима «тюрк» встречается в китайских летописях в 542 г. Китайцы считали тюрков потомками хунну (гунны или сюнну).

В 552 г. предводитель тюрок Бумын-каган нанес поражение аварам (жуань-жуаням) и на развалинах их государства создал Тюркский каганат. В годы правления его преемника Мукан-кагана (553 - 572 гг.) Тюркский каганат достиг политического господства в Центральной Азии.

В VI в. земли Казахстана находились под властью Тюркского каганата. Были покорены кидани в Маньчжурии, кыргызы на Енисее, северокитайское государство.

В 561-563 гг. тюрки заключили с Ираном союз против эфталитов (владения которых простирались от Каспийского моря до Северной Индии и Восточного Туркестана), и в 564 г. шах Ирана Хосров Ануширван отнял у них важную стратегическую область - Тохаристан. Эфталиты были разбиты тюрками в 587 г. под Бухарой.

Тюрки стали хозяевами Шелкового пути и были заинтересованы в прямых торговых связях с Византией. Иран этому препятствовал. В 568 г. согдийский купец Маниах возглавил посольство Тюркского каганата в Константинополь, где были заключены торговое соглашение и военный договор с Византийской империей против Ирана. Междоусобная война, продолжавшаяся при правлении Истеми-кагана и его сына Тюрксанфа, и социальные противоречия ослабили каганат, в 603 г. он распался.